《航空模型的设计与制作》教学大纲.doc

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1、3D激光雕刻训练教学大纲课程编码： 讲课学时：8学时 实践学时:24学时课程性质：通识拓展选修学分：1授课对象：全校本科生先修课程：无开课学院：工程实训中心一、 课程性质、目的和要求激光是21世纪60年代初发展起来的一门新兴科学技术，在医疗、军事、教学等多个领域中得到广泛应用，激光的问世引起了现代光学技术的巨大变革。目前，激光加工产品给人们带来快捷、便利、时尚、智能的生活体验，其应用范围涉及到人们的方方面面，且应用领域将越来越广泛，在众多加工技术中，激光加工技术已突显其独特魅力，它是大学生必须掌握一门基本加工技术，旨在提高学生的实践能力、使学生了解激光工艺知识。面对新形势，工程实训中心开设了3

2、D激光雕刻训练，作为学生的自然科学类全校性通识拓展选修课，面向全校本科生，旨在提高学生的动手能力，拓展知识面，掌握新技能，提升创新实践能力。培养知识面广的高素质、技能型人才。本课程是一门理论与实践相结合较紧的课程，学生不仅要掌握理论基础知识，同时还需要将理论知识应用于实践。 本课程主要简要介绍激光加工技术的发展历程、激光产生的原理、激光加工的基本工作原理、激光加工的应用领域等等；学生学会通过三维建模软件、三维扫描与制作个性化三维模型，通过使用实训中心激光相关设备，制作出个性化的激光3D作品、激光平面作品等，使学生掌握3D雕刻作品从设计到制作的整个流程，从而培养学生的设计能力、实践能力及创新能力

3、，本课程是全校本科生都可选修的重要通识性课程。最后，学生可通过实践环节对实际的激光加工设备作进一步的深入了解，使学生掌握激光加工设备（激光打标机、激光内雕机、激光切割机）的基本操作，学会用激光加工设备加工制作实物作品，学生则可从设计、制作整个过程来加强学生实践能力。二、 教学内容、要点及课时安排1. 理论授课环节：(8学时)第一节：激光加工技术的发展历程及激光的应用（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解激光发展历程，激光应用领域，鉴赏一些激光作品，使学生对激光的应用有一定的了解。教学内容要点：（1）激光加工技术的起源与发展；（2）激光加工技术的特点；（3）激光在工程技术中的应用；（4）激光

4、在医学、军事等领域中的应用。第二节：激光加工的基本原理（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解激光产生原理，激光加工的优缺点分析，激光的基本性质和激光产生元器件，认识激光加工设备，掌握激光维护等安全知识。教学内容要点：（1）激光产生的基本原理；（2）激光器件与激光特性；（3）激光加工设备介绍；（4）激光加工与其它加工技术对比，相比其它加工技术有哪些优缺点；（5）激光安全防护。第三节：3D建模技术介绍（1课时）教学目的：通过本节教学使学生了解激光3D内雕从设计到物化的过程，教会学生三维建模，学会使用三维扫描仪，构建自己的创新模型，发挥自主创新能力。教学内容要点：（1）常用3D建模软件简介；（2

5、）03D建模软件的基本操作、使用技巧；（3）以一模型为例，演示基本的3D建模过程及操作技巧；（4）3D信息的采集与识别；（5）3D信息与数控加工设备的链接及控制方法。第四节：平面设计介绍（1课时）教学目的：通过本节教学使学生了解激光名片从设计到物化的过程，教会学生平面设计，学会平面软件，设计自己的名片等平面设计作品，发挥自主创新能力。教学内容要点：（1）常用平面软件简介；（2）平面上软件的基本操作、使用技巧；（3）以一名片为例，演示基本的平面设计过程及操作技巧；（4）平面设计与数控设备的链接方法。 第五节：激光加工设备的操作及使用介绍（2课时）教学目的：通过本节教学让学生了解中心激光加工设备操

6、作流程和安全注意事项，以及对设备的基本保养知识。教学内容要点：（1）激光加工设备的操作介绍；（2）激光加工设备操作注意事项；（3）激光加工设备的安全防护及日常维护。2. 实践环节：（24学时）第三节：激光加工设备认知实践（4学时）教学目的：学生亲自操作激光加工设备，发现问题，并解决实际问题，提高学生实践能力。教学内容要点：通过现场讲解与介绍让学生深入了解激光加工设备的整体构造，学生通过理论知识的学习，对激光加工设备的整体构造已经有了初步的了解和认识，再通过跟实际的设备进行对比，从而更加形象、深入的了解激光加工设备的结构。 第二节：3D建模技术实践（2学时） 教学目的：让学生熟悉三维建模软件的安

7、装、掌握操作的基本步骤和主要技能，不断加强练习，提高学生的3D建模能力。教学内容要点：（1）安装3D建模软件（3D建模软件可自行从网上下载，或在老师处拷贝）；（2）3D建模软件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一模型为例，现场演示其建模过程。 第三节：学生自主练习3D建模（2学时）教学目的：学生不断熟练3D建模软件，熟练掌握3D操作技能，绘制完整的3D模型。教学内容要点：（1）教会学生3D模型的技巧和方法。；（2）指导学生快速完成3D模型 第四节：平面设计实践（2学时） 教学目的：让学生熟悉平面软件的安装、掌握操作的基本步骤和主要技能，不断加强练习，提高学生的平面设计能力。教学内容要点：

8、（1）安装AI、PS平面设计软件（3D建模软件可自行从网上下载，或在老师处拷贝）；（2）平面设计软件操作演示；（3）基本功能的演示；（4）以一名片为例，现场演示其平面设计过程。 第五节：学生自主练习平面设计（2学时）教学目的：学生不断熟练平面设计软件，熟练掌握AI、PS操作技能，绘制完整的平面设计作品。教学内容要点：（1）教会学生平面设计的技巧和方法；（2）指导学生快速完成平面设计作品。 第六节：3D信息的采集与识别（2学时）教学目的：使学生掌握三维扫描仪的使用，捕捉三维图像，了解三维图像的修复技能。教学内容要点：（1）通过现场讲解及操作，为学生介绍3D信息采集技术；（2）讲解3D扫描仪的工作

9、原理及操作使用，并现场演示3D扫描仪的使用方法；（3）学生掌握操作要领后，自行使用3D扫描仪进行操作练习。第七节：激光加工设备的操作使用（2学时）教学目的：教会学生如何将自己的三维模型、平面作品导入加工设备，并对三维图像进行算点、雕刻等操作，对平面设计作品进行排版，打印等操作，让学生能自己做出完整的三维的和平面的激光作品。教学内容要点：（1）介绍激光设备的结构，并演示其才操作程序；（2）将所要雕刻的三维图像导入计算机，进行三维图处理；（3）将点文件导入到打印软件中，调整雕刻参数；（4）演示激光内雕过程。（5）演示激光打标的过程。第八节：学生利用激光加工设备自行加工制作设计的作品（8学时）教学目

10、的：培养学生自主设计、自主创新、自主实践的能力。教学内容要点：（1）指导完成激光内雕的过程；（2）指导完成激光打标的过程；（3）记录每组学生的实践情况。 根据加工制作的作品评定该门课程成绩。三、 教学方法按照教学内容，本课程将采用课堂讲授、课堂互动以及实践操作等教学方法。通过推荐参考书目和授课，为学生提供关于激光加工以及激光加工设备的相关基础知识，授课环节可以提供丰富的展示方式，包括图片展示、视频演示等。课堂讨论与互动可以启迪学生的创新思维，提高学生的创新思维能力。而实践环节则体现了工程实训中心的特色，在实际加工设备的基础上让学生亲自动手实践、操作，将学生在电脑上设计的作品在设备上加工制作出来

11、，以增强学生将理论知识应用在工程实践中的能力。四、 成绩评价方式本课程采用考查的方式完成学生最终成绩的评定。成绩评定分两个部分：1、 平时到课率及课堂表现，占总成绩的30%，到课率由课堂点名环节记录，课堂表现成绩由提问互动环节给出；2、 期末成绩：占总成绩的70%，根据学生的设计所提交的报告、以及加工制作出的作品进行评定。主要从创新性、合理性、可行性三方面考核实践作品，所提交的报告主要从内容的完整性、语言流程性、正确性等三方面来给分。五、 主要参考书目1、激光原理及应用.陈鹤鸣,赵新彦.电子工业出版社，2013年9月2、激光加工设备与工艺.王中林.华中科技大学出版社，2011年9月3、激光加工.曹凤国.化学工业出版社，2015年6月4、激光切割技术.叶建斌，戴春祥.上海科学技术出版社，2012年7月